解题思路:(1)因地面光滑,所以滑块P在甲车上滑动的过程中,符合动量守恒的条件,同时除了弹簧的弹力做功之外,没有其他的力做功,所以机械能也是守恒的,分别应用动量守恒和机械能守恒列式求解,可得出滑块P滑上乙时的瞬时速度.
(2)滑块P滑上乙车时,甲乙两车脱离,滑块和乙车做成了系统,经对其受力分析,合外力为零,动量守恒,可求出滑块和乙车的最终共同速度,由能量的转化和守恒可知,系统减少的机械能转化为了内能,即为摩擦力与相对位移的乘积.从而可求出相对位移,即滑块P在乙车上滑行的距离.
(1)设滑块P滑上乙车前的速度为v,以整体为研究对象,
作用的过程中动量和机械能都守恒,选向右的方向为正,
应用动量守恒和能量关系有:mv1-2Mv2=0…①E0=[1/2]mv12+[1/2]•2Mv22…②
①②两式联立解得:v1=4m/s,v2=1m/s;
(2)以滑块和乙车为研究对象,选向右的方向为正,
在此动过程中,由动量守恒定律得:mv1-Mv2=(m+M)v共…③
解得,v共=[2/3]m/s,
由能量守恒定律得:μmgL=[1/2]mv12+[1/2]Mv22-[1/2](M+m)v共2…④
③④联立并代入解得:L=[5/3]m;
答:(1)滑块p滑上乙车后甲车的速度大小1m/s;
(2)滑块p滑上乙车后最终未滑离乙车,滑块p在乙车上滑行的距离为[5/3]m.
点评:
本题考点: 动量守恒定律.
考点点评: 正确分析物体的运动过程,把握每个过程所遵守的物理规律是解题的关键,也是应培养的基本能力.本题解题务必要注意速度的方向.